1、鋼的熱處理后的組織觀察與分析實驗報告、實驗目的1、觀察熱處理后鋼的組織及其變化；2、研究加熱溫度、冷卻速度、回火溫度對碳鋼性能的影響二、實驗原理(一)鋼的熱處理工藝鋼的熱處理就是通過加熱、保溫和冷卻三個步驟來改變其內部組織，而獲得所需性能的一種加工工藝。淬火、回火是鋼件的重要熱處理工藝。所謂淬火就是將鋼件加熱到Ac或Ac1以上，保溫后放入放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻，以獲得馬氏體組織的熱處理操作。(1)淬火加熱溫度：根據Fe-Fe3c相圖確定，如圖1所示。對亞共析鋼，其加熱溫度為Ac3十30-50C,淬火后的組織為均勻細小的馬氏體。如果加熱溫度不足(如低于Ac3),則淬火組織中將出現鐵素體

2、，造成淬火后硬度不足。對于共析鋼、過共析鋼其加熱溫度為Ac1+3050C,淬火后的組織為隱晶馬氏體與粒狀二次滲碳體。未溶的粒狀二次滲碳體可以提高鋼的硬度和耐磨性。過高的加熱溫度(如高于Acm),會因得到粗大的馬氏體，過多的殘余A而導致硬度和耐磨性的下降，脆性增。(2)回火溫度：回火溫度決定于要求的組織及性能。按加熱溫度不同，回火可分為三類：低溫回火：在150250c回火，所得組織為回火馬氏體。硬度約為HRC5入60,其目的是降低淬火應力，減少鋼的脆性并保持鋼的高硬度。一般用于切削工具、量具、滾動軸承以及滲碳和氧化件。中溫回火：在3505000c回火，所得組織為回火屈氏體，硬度約為HRC4048

3、其目的是獲得高的彈性極限，同時有高的韌性。因此它主要用于各種彈簧及熱鍛模。高溫回火：在500650；回火，所得組織為回火索氏體，硬度約為HRC2535其目的是獲得既有一定強度、硬度，又有良好的沖擊韌性的綜合機械性能，常把淬火后經高溫回火的處理稱力調質處理，因此一般用于各種重要零件，如柴油機連打螺栓，汽車半軸以及機床主軸等。2、保溫時間的確定為了使鋼件內外各部分溫度均勻一致，并完成組織轉變，使碳化物溶解和奧氏體成分均勻化，就必須在淬火加熱溫度下保溫一定時間。通常將鋼件升溫和保溫所需的時間計算在一起，稱為加熱時間。3、冷卻速度的影響冷卻是淬火的關鍵工序，一方面冷卻速度耍大于臨界冷卻速度，以保證得到

4、馬氏體，另一方面又希望冷卻速度不要太大，以減小內應力，避免變形和開裂，為此，根據c曲線考慮，淬火工件必須在過冷奧氏體最不穩定溫度范圍(650550C)進行快冷，以超過臨界冷卻速度，而在Ms(300200C)點以下，盡可能慢冷以減少內應力。為保證淬火質量，應適當選用淬火介質和淬火方法。二、實驗設備和材料(1)數碼顯微鏡、圖像采集系統、預磨機、拋光機、熱處理爐、硬度計、砂輪機等;(2)金相砂紙、水砂紙、拋光布、研磨膏等；(3)熱處理試樣一套。三、實驗內容各樣品鋼經過不同的熱處理工藝后，在硝酸酒精溶液的腐蝕后，在顯微鏡下觀察其組織。C1、"V860CW1X4001S2鐵素體FIMS屈氏體T

5、回火索氏回火S5、45鋼860c水冷X40011、20#910C空冷X40012、20#910C鹽水冷X40014、65Mn等溫淬火X40015、65Mn等溫淬火X400四、思考題1、45鋼淬火后硬度不足，如何用金相分析來斷定是淬火加熱溫度不足還是冷卻速度不夠？答：根據馬氏體組織級別來判斷，等級高說明溫度不足，等級低說明速度不夠。2、45鋼調制處理得到組織和T12球化得到的組織在本質、形態、性能和用途上有何差答：45#鋼調質得到的組織為回火索氏體既鐵素體基體上分布著顆粒狀碳化物。回火索氏體綜合機械性能最好，強度，塑性，韌性和硬度都較好，適合做機械構件。T12球化退火后得到的組織為鐵素體基體上分布著細小均勻的球狀滲碳體。硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件變形和開裂傾向小。這種方法適用于共析鋼和過共析鋼這些不易加工的組織。3、指出下列工件的淬火及回火溫度，并說明回火后所的組織：(1) 45鋼的小軸；淬火后進行調質處理，550650c高溫回火后